黃土溝坡重力侵蝕與產沙過程試驗研究.pdf

1、重力侵蝕不僅是一種自然災害，也是土壤侵蝕的一種重要形式，其驅動的水沙運動是當前地表水土過程研究的重要議題。然而，由于重力侵蝕類型多、影響因素復雜、隨機性大，難以有效實施定點觀測，數據資料獲取困難，因而該研究一直是土壤侵蝕研究的薄弱環(huán)節(jié)。針對黃土高原晉陜蒙接壤區(qū)重力侵蝕嚴重、且對流域侵蝕產沙有重要貢獻的現實，本文采用模擬降雨現場試驗、黃土抗剪強度室內測試和現場調查相結合的方法，研究重力侵蝕產沙過程及對徑流泥沙粒徑的影響，分析重力侵蝕的觸發(fā)

2、和演變規(guī)律。
　　現場調查結果證實:降雨是崩滑災害發(fā)生的主要誘發(fā)因素，在黃土高原的一些小流域中，重力侵蝕產沙可占整個小流域產沙量的50％以上。室內測試分析證實:干密度通過影響?zhàn)ぞ哿蛢饶Σ两莵碛绊懣辜魪姸?，而含水量主要通過影響?zhàn)ぞ哿碛绊懣辜魪姸?。本研究還通過自主改進設計的地貌儀與可移動降雨模擬試驗室相結合，實現了未擾動原狀溝坡重力侵蝕過程的實時動態(tài)觀測，陜西神木縣六道溝小流域溝坡重力侵蝕過程現場試驗結果證實:(1)重力侵蝕災害的

3、群發(fā)性特征十分明顯，其發(fā)生的頻率和規(guī)模呈冪函數分布。坡度60°、70°和80°，坡高1m和1.5m，雨強0.8和2.0mm/min時次降雨量50mm的參數組合的7組地形41場降雨共導致單次崩滑量大于300cm3的重力侵蝕事件為499次，平均每場降雨導致12次崩滑事件，一場降雨中最高可發(fā)生43次。隨著崩滑體規(guī)模的增大，重力侵蝕發(fā)生的概率呈冪函數關系減小。應用本試驗獲得的499次崩滑數據，得到重力侵蝕發(fā)生概率密度P和體積規(guī)模v之間的經驗關系

4、為:P=1256.4v-1525。(2)重力侵蝕顯著影響了徑流含沙量，并對坡溝系統(tǒng)侵蝕產沙產生了重要貢獻。上述7組地形的31次典型崩滑事件分析發(fā)現，重力侵蝕發(fā)生時徑流含沙量平均值是重力侵蝕發(fā)生前的3倍;與水力侵蝕相比，重力侵蝕影響下的出口輸沙率平均增大了250％，這意味著在小流域地區(qū)的減沙方面，防治重力侵蝕的發(fā)生比其他措施更有效。(3)重力侵蝕產沙過程對下游溝道徑流泥沙粒徑產生顯著影響。上述7組地形中選取有切溝出現的坡度60°、70°和